電網(wǎng)事故案例(五)

五、線路單相接地故障，斷路器拒跳，造成事故擴(kuò)大，發(fā)生電網(wǎng)事故1、電網(wǎng)基本情況藏中電網(wǎng)以110kV為主網(wǎng)架，以羊湖電廠為中心分別通過(guò)羊貢線、羊江線、墨當(dāng)線與山南、日喀則、那曲地區(qū)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。主要負(fù)荷中心由羊湖電廠通過(guò)110kV線路環(huán)網(wǎng)供電，環(huán)路長(zhǎng)度共416km，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱。截止2005年6月底，藏中電網(wǎng)總裝機(jī)容量為259.78MW，其中水電裝機(jī)容量226MW。藏中電網(wǎng)最高出力為205MW。

2、事故前電網(wǎng)運(yùn)行方式事故前,藏中電網(wǎng)拉薩、山南、日喀則、那曲電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)并處于正常運(yùn)行方式，拉薩地區(qū)天氣良好。電網(wǎng)總發(fā)電有功功率為149.4MW，無(wú)功功率為19.5MVar（其中：羊湖電廠5臺(tái)機(jī)出力72.4MW+j4.7MVar）。系統(tǒng)電壓、頻率在正常范圍。3、事故經(jīng)過(guò)及處理2005年10月24日19時(shí)37分，110kV柳梧變電站至西郊變電站柳西I回線路#8鐵塔處A相瓷瓶對(duì)桿塔閃絡(luò)放電，1.44S后發(fā)展為AB兩相接地短路故障，2.45S后發(fā)展為三相短路故障。110kV柳西Ⅰ回線路柳梧變電站側(cè)041斷路器縱聯(lián)距離、縱聯(lián)零序、零序過(guò)流I段保護(hù)動(dòng)作跳閘，故障相別為A相，測(cè)距為2.5km。柳西Ⅰ回線路西郊變電站側(cè)045斷路器縱聯(lián)零序、零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、縱聯(lián)距離、距離Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作，故障相別為A相，測(cè)距為7km，斷路器未跳閘（后發(fā)現(xiàn)因機(jī)構(gòu)卡澀跳閘線圈燒壞）。城東變電站城西雙回041、042斷路器零序Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作跳閘。羊湖電廠#1～#4機(jī)高周保護(hù)動(dòng)作跳閘，#1主變031斷路器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘，#5機(jī)發(fā)“網(wǎng)頻信號(hào)”故障跳閘。至此，羊湖電廠全廠5臺(tái)機(jī)組跳閘，甩負(fù)荷72.4MW。此外地?zé)嵋?、二廠、滿拉、塘河、強(qiáng)旺、納金、獻(xiàn)多、沃卡等多座發(fā)電廠機(jī)組相繼跳閘，西郊、柳梧、城東、地?zé)嵘龎赫炯澳乔榷嘧?10kV變電站相關(guān)線路及主變跳閘。拉薩、山南、日喀則電網(wǎng)失電，那曲地區(qū)與主網(wǎng)解列后保持孤網(wǎng)運(yùn)行。19時(shí)37分至19時(shí)48分，區(qū)調(diào)令羊湖電廠進(jìn)行黑啟動(dòng)，令相關(guān)地調(diào)恢復(fù)日喀則電網(wǎng)和山南電網(wǎng)。20時(shí)08分羊湖電廠#3機(jī)黑啟動(dòng)成功，隨后拉薩地區(qū)包括自治區(qū)黨委、政府等重要用戶相繼恢復(fù)供電。20時(shí)55分那曲電網(wǎng)與拉薩電網(wǎng)并網(wǎng)。

21時(shí)00分拉薩電網(wǎng)與日喀則、山南電網(wǎng)并網(wǎng)，藏中電網(wǎng)四地市恢復(fù)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。21時(shí)09分，藏中電網(wǎng)恢復(fù)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。21時(shí)38分除柳西Ⅰ線外，電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行，全部用戶恢復(fù)供電。事故處理歷時(shí)2小時(shí)1分。4、事故原因經(jīng)調(diào)查分析，藏中電網(wǎng)110kV柳西I回線路#8鐵塔處A相瓷瓶因不明物發(fā)生閃絡(luò)，引起單相接地故障。故障發(fā)生后，110kV西郊變電站045斷路器因機(jī)構(gòu)卡澀，使跳閘線圈燒毀，斷路器拒跳，不能及時(shí)隔離故障點(diǎn)，故障進(jìn)一步發(fā)展為兩相、三相短路。

故障開(kāi)始階段為110kV柳西I線A相接地故障，故障持續(xù)時(shí)間約1.44S，之后轉(zhuǎn)換為AB兩相接地故障，又經(jīng)過(guò)1.01S，故障再次轉(zhuǎn)換為三相短路。故障點(diǎn)發(fā)生在距離西郊側(cè)7km左右。柳西I線兩側(cè)保護(hù)正確動(dòng)作，但西郊側(cè)斷路器拒動(dòng)。城西線零序III段后備保護(hù)正確動(dòng)作（0.86A2.0S），跳開(kāi)城西雙線。此時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生較大的變化，通過(guò)故障錄波反映，在柳西I回柳梧側(cè)故障跳閘后，柳西II回零序電流從12.10A降至6.05A，零序保護(hù)II段定值未能達(dá)到，零序保護(hù)III段（0.7A3.5S）時(shí)限未達(dá)到（接地故障只持續(xù)了2.44S），故無(wú)法動(dòng)作。

在柳西I回柳梧側(cè)跳閘且城西雙線跳閘后，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行方式，模擬三相短路狀態(tài)計(jì)算，羊柳雙線保護(hù)計(jì)算測(cè)量阻抗值為2.40Ω，距離III段保護(hù)定值為4.02Ω，阻抗定值達(dá)到。但是在柳梧側(cè)柳西I線跳閘后，電流降低到保護(hù)“靜穩(wěn)破壞電流定值（7.5A）”之下，從而距離III段保護(hù)無(wú)法動(dòng)作。零序III段（0.7A，4.0S）、IV段（0.43A，4.5S）保護(hù)同樣由于接地故障持續(xù)時(shí)間不夠，定值達(dá)到而時(shí)間未能達(dá)到，保護(hù)無(wú)法動(dòng)作。按照實(shí)際運(yùn)行方式，嘎西線及熱嘎線零序III、IV段保護(hù)同樣由于接地故障持續(xù)時(shí)間不夠，定值達(dá)到但時(shí)限未能達(dá)到，保護(hù)無(wú)法動(dòng)作。由于故障持續(xù)存在，地?zé)嵘龎赫荆?主變過(guò)流保護(hù)動(dòng)作正確。隨著故障的持續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，電廠機(jī)組相繼跳閘，電網(wǎng)瓦解。事故導(dǎo)致拉薩、山南、日喀則地區(qū)電網(wǎng)全網(wǎng)停電，那曲電網(wǎng)部分用戶停電（拉薩、日喀則、山南地區(qū)重要用戶停電22～93分鐘不等，那曲地區(qū)沒(méi)有重要用戶中斷供電；其他用戶停電6～121分鐘不等）。事故造成電網(wǎng)減供負(fù)荷138.8MW，損失發(fā)電量約15萬(wàn)KWh。調(diào)查分析認(rèn)為：柳西I回線路發(fā)生單相接地故障，是造成此次事故的直接原因；西郊變電站045斷路器因機(jī)構(gòu)卡澀、跳閘線圈燒毀，斷路器拒跳，是此次事故擴(kuò)大的主要原因。5、事故暴露的問(wèn)題1）設(shè)備運(yùn)行維護(hù)不到位。110kV西郊變電站045斷路器機(jī)構(gòu)未按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行最低分閘電壓試驗(yàn)。2）部分設(shè)備保護(hù)配置不夠完善。110kV網(wǎng)架作為西藏電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架，沒(méi)有配置相關(guān)的斷路器失靈保護(hù)。

3）各電廠現(xiàn)有的保廠用電措施不完善。4）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，電源分布不合理。羊湖電廠裝機(jī)容量超過(guò)全網(wǎng)的40%，“大機(jī)小網(wǎng)”問(wèn)題十分突出；110kV主網(wǎng)環(huán)路長(zhǎng)度共416km，且部分聯(lián)絡(luò)線為單回路，不能滿足N-1安全條件；電網(wǎng)覆蓋地域廣，自然環(huán)境惡劣，外力破壞影響嚴(yán)重，電網(wǎng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)較大。5）技改投入嚴(yán)重不足。電網(wǎng)老舊設(shè)備多，自動(dòng)化水平低，設(shè)備可靠性低。斷路器設(shè)備基本上是少油和多油的，最老的變壓器是1959年投運(yùn)的。6）二次設(shè)備的管理維護(hù)不力。部分廠站故障錄波信息不完整，保護(hù)動(dòng)作記錄不全，自動(dòng)化信息不完善、不準(zhǔn)確，影響事故處理和調(diào)查分析。7）人員素質(zhì)不能適應(yīng)安全生產(chǎn)的需要，而且企業(yè)缺乏專業(yè)技術(shù)和技能人才的培養(yǎng)能力。職工文化水平很低，生產(chǎn)一線還有文盲，生產(chǎn)技能較差；專業(yè)管理水平低，技術(shù)人員缺乏，還不能開(kāi)展電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算工作。

6、防止事故重復(fù)發(fā)生的措施和對(duì)策1）加強(qiáng)設(shè)備巡視維護(hù)及消缺力度，立即對(duì)電網(wǎng)內(nèi)110kV斷路器進(jìn)行一次全面檢查試驗(yàn)，重點(diǎn)檢查110kV的SW3－110G型斷路器，并對(duì)機(jī)構(gòu)靈活動(dòng)作、最低分閘電壓進(jìn)行試驗(yàn)檢查。對(duì)自動(dòng)化、故障錄波及保護(hù)等設(shè)備進(jìn)行一次全面的檢查，對(duì)存在問(wèn)題立即進(jìn)行整改。同時(shí)對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行檢查。2）結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際立即對(duì)110kV重點(diǎn)線路保護(hù)定值進(jìn)行全面復(fù)核，要充分考慮在斷路器拒動(dòng)情況下確保主電網(wǎng)安全的措施。完善保護(hù)配置，盡快安排西郊變電站、城東變電站和貢嘎變電站的母差保護(hù)改造；同時(shí)考慮配置斷路器失靈保護(hù)，恢復(fù)羊湖電廠斷路器失靈保護(hù)。

3）加強(qiáng)電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度管理，進(jìn)一步優(yōu)化電廠黑啟動(dòng)方案，完善保廠用電和恢復(fù)廠用電的措施，使之能夠在外部電源中斷時(shí)自保，事故后盡快恢復(fù)。督促重要用戶配備可靠的保安電源。4）加快電力規(guī)劃建設(shè)，使電源分布合理，網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)。同時(shí)加強(qiáng)的設(shè)備老舊更新和改造力度，提高設(shè)備的安全可靠性。重點(diǎn)地區(qū)要按照無(wú)油化、小型化和智能化考慮，積極采用成熟先進(jìn)設(shè)備。5）加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)一線人員的業(yè)務(wù)和技能培訓(xùn)，定期開(kāi)展反事故演習(xí)和應(yīng)急預(yù)案的演練，提高事故應(yīng)急處理能力。

6）認(rèn)真分析電網(wǎng)安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，加大技改投入，整改安全隱患，加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)，從根本上改善電網(wǎng)的安全狀況，確保不發(fā)生對(duì)社會(huì)嚴(yán)重影響的停電事故。7）嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)程規(guī)定，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期分析和評(píng)估，逐條逐項(xiàng)落實(shí)各類設(shè)備運(yùn)行、檢修技術(shù)規(guī)范和反事故技術(shù)措施，尤其是對(duì)運(yùn)行年久、缺陷多的運(yùn)行設(shè)備要適當(dāng)縮短檢修周期，及時(shí)消除設(shè)備缺陷，堅(jiān)決杜絕同類事故重復(fù)發(fā)生。

8）必須結(jié)合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采取更加完善的技術(shù)手段和措施，加大對(duì)三道防線的投入。特別要加強(qiáng)繼電保護(hù)和安